专题力学实验-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（学生卷）

专题 17 力学实验1.（2024 年新课标考题）9. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为 O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球 a 从斜槽轨道上 Q 处由静止释放，a 从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置 P 与 O 点的距离 x，将与 a 半径相等的小球 b 置于轨道右侧端点，再将小球 a 从 Q 处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出 a、b 两球落点的平均位置 M、N 与 O 点的距离、。 完成下列填空：（1）记 a、b 两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（填“>”或“<”）；（2）如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与 O 点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。2.(2024 浙江 1 月考题)16. 如图 1 所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____；A.放大法 B.控制变量法 C.补偿法（2）该实验过程中操作正确的是____；A.补偿阻力时小车未连接纸带B.先接通打点计时器电源，后释放小车C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行（3）在小车质量___（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为___（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是___；A.用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车B.在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器C.在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小（4）经正确操作后获得一条如图 2 所示的纸带，建立以计数点 0 为坐标原点的 x 轴，各计数点的位置坐标分别为 0、、、。已知打点计时器的打点周期为 T，则打计数点 5 时小车速度的表达式___；小车加速度的表达式是___。A. B. C.3.（2024 全国甲卷考题）9. 学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为。 （1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为_____N（结果保留 1 位小数）；（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，则此段时间内物体处于_____（填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为_____ （结果保留 1 位小数）。4.（2024 年山东卷考题）13. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装 a、b 两个位移传感器，a 测量滑块 A与它的距离 xA，b 测量滑块 B 与它的距离 xB。部分实验步骤如下：①测量两个滑块的质量，分别为 200.0g 和 400.0g；②接通气源，调整气垫导轨水平；③拨动两滑块，使 A、B 均向右运动；④导出传感器记录的数据，绘制 xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题：（1）从图像可知两滑块在 t=_________s 时发生碰撞；（2）滑块 B 碰撞前的速度大小 v=_____________ m/s （保留 2 位有效数字）；（3）通过分析，得出质量为 200.0g 的滑块是________（填“A”或“B”）。5.(2024 年河北卷考题 )11. 图 1 为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹．某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图 2 所示的印迹，坐标纸的 y 轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点． ①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度____________（填“相同”或“不同”）。②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。____________ ③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为____________（当地重力加速度 g 为,保留 2 位有效数字）。6.(2024 年湖北考题) 12. 某同学设计了一个测量重力加速度大小 g 的实验方案，所用器材有：2g 砝码若干、托...